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自然界中柠檬酸广泛存在于柠檬和橙以及桔子等水果中。工业生产主要采用合成法和发酵法，而工业上使用的柠檬酸多由黑曲霉发酵法生产。其主要性状特点有以下几点：
1、溶解性好,柠檬酸易溶于水和乙醇以及乙醚。柠檬酸在水中的溶解度很大,此外，柠檬酸和其衍生物的丙二醇溶液还可溶于油脂。由于水溶性和脂溶性较好，柠檬酸易于均匀地分散于各类食品中。
2、酸味，温和芳香，在所有有机酸中是可口的，并能与多种香料混合产生清爽的酸味，故事用于许多食品。同时由于柠檬酸的弱酸性，在一定pH范围内能抑制细菌繁殖，起到防腐作用。
3、螯合力强，柠檬酸由于含有三个羧基故可形成三种形式的盐，但除碱金属盐外，其他盐大多不溶或难溶于水。它还有一种奇特的性质，就是在冷水中比在热水中易溶。
4、能与碱或盐组成缓冲剂，如与磷酸氢二钠以不同比例混合，可得到多种缓冲液。
5、毒性小，在人体内柠檬酸为三羧酸循环的重要中间体，对人体不会造成伤害。

柠檬酸的电离常数为：pk1=3.13；pk2=4.76；pk3=6.40，从电离常数来看，柠檬酸酸性比较强。柠檬酸电离后主要存在形式和pH有关。在化学镀镍操作的pH值条件下，绝大部分柠檬酸都已电离成三价的柠檬酸根离子。

菌种的培养
在柠檬酸的工业生产中都采用微生物发酵法，而有的只有几种曲霉菌和酵母菌，其中黑曲霉菌是工业中具有竞争力的菌种，酵母中竞争力强的有解脂假丝酵母和季也蒙赤酵母等。
黑曲霉是在琼脂上培养的，在琼脂上成局限菌落，在室温下培养10~14天，成为丰富密集的孢子梗，菌落为黑色，有时也为深褐黑色。考虑到柠檬酸生产菌应具有产酸能力强和耐柠檬酸浓度高的特点，可采用酸性滤纸法、变色圈法和单孢子移植法将黑曲霉分离出来，以避免其他杂菌干扰，使其成为生产柠檬酸用黑曲霉。
酵母的培养可用于柠檬酸生产的酵母有解脂假丝酵母和季也蒙假丝酵母2种。前者有很强的分解脂肪的能力，较好的炭源是正烷烃。后者可由烷烃发酵生成柠檬酸，也可由糖类发酵生成柠檬酸，酵母发酵pH值为3.5~4.0。

柠檬酸在自然界中分布很广，的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末，无臭，有一种诱人的酸味。

柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当微生物体内的酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低、而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。
发酵工艺分表面发酵和固体发酵，按不同工艺制备不同原料的培养基，然后进行蒸料。蒸料的目的是将淀粉糊化，并进行灭菌。蒸料时要使物料受热均匀，蒸汽通畅，边蒸边加料，把料加在冒汽的地方，逐层加入。蒸好的物料要扬散摊凉，当温度降至37℃以下，即可补水接种，装盘发酵，发酵终点以酸度来决定，定期测定酸度，在酸度时出料，以免柠檬酸被分解。

柠檬酸是世界上用生物化学方法生产的产量的有机酸， 柠檬酸及盐类是发酵行业的支柱产品，主要用于食品工业，如酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、风味增进剂、胶凝剂、调色剂等。

柠檬酸是通过微生物发酵生产的有机酸，在洗涤剂生产当中进行应用比较广泛，其自身的特以及螯合作用发挥起到了积极作用。柠檬酸在实际的使用过程中，有着良好的性能体现，主要就是在安全性方面比较，制备柠檬酸的原料都是来源于粮食，这是安全的食品级微生物。柠檬酸的使用对环境不会造成影响，在微生物以及热等作用下比较容易降解，其自身的螯合能力也比较强，主要及时柠檬酸盐对锰离子以及铁离子等有着比较强的螯合能力，使用效果也比较。洗涤剂中的柠檬酸使用性能中的缓蚀性也比较，酸洗作为化学清洗中的一个比较重要的环节，和无机酸相比较而言，柠檬酸的酸性相对比较弱，所以对设备所产生的腐蚀性也比较小，柠檬酸清洗的安全可靠性比较强，废液也比较容易处理，对人体不会造成危害。
处理柠檬酸生产废水比较常见的处理方法为生物法，生物法又分为厌氧生物法和好氧生物法在国外处理柠檬酸生产废水的主要方法为式厌氧污泥床，其处理废水的步骤如下。使废水在经过反应器底部之后进入到内筒，然后废水不断上升直至达到反应器的水分布器，再利用虹吸管将废水导入驯化好的污泥中，不断进行混合，将废水里的有机物分解成沼气，利用三相分离器将沼气、污泥与水分离并各自排出。
通常情况下，淀粉类物质为柠檬酸的主要来源。将淀粉质的原料粉碎，然后给粉碎的原料加入适量的水并搅拌，将拌合料进行发酵，发酵之后通过过滤得到滤液，在滤液中加入碳酸钙发生中和反应，过滤出柠檬酸钙，使用对柠檬酸钙进行酸解并过滤，对滤液进行离子交换脱色，之后浓缩、结晶，再干燥就得到了白色粉末状的柠檬酸。